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本文導讀目錄：

1、我國秸稈機械化綜合利用發(fā)展研究(中)

2、我國秸稈機械化綜合利用發(fā)展研究（下）

我國秸稈機械化綜合利用發(fā)展研究(中) ♂

我國秸稈機械化綜合利用發(fā)展研究(中)

二、秸稈產(chǎn)業(yè)化利用與機械化

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)同時也是一個經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，任何一個生產(chǎn)行為是否可行，從經(jīng)濟合理性角度考察，就要看投入產(chǎn)出比。投入實際上是成本，產(chǎn)出必須大于投入，這項生產(chǎn)活動就能存在；當產(chǎn)出遠遠大于成本，就意味著豐厚的利潤，這項生產(chǎn)就迅速發(fā)展。秸稈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是這樣，它并不因為秸稈產(chǎn)業(yè)巨大的潛在價值而存在，而在于從事這項生產(chǎn)活動帶來的現(xiàn)實利益之大小。近些年來秸稈“禁燒令”形同一紙空文，農(nóng)民與禁燒”打游擊戰(zhàn)”,原因也在這里：現(xiàn)在農(nóng)業(yè)勞動力成本迅速提高，人工處理一畝秸稈需要耗費4~5個工日，投入是320~400元。高額的成本投入使之成為雞肋——食之無味，棄之可惜?，F(xiàn)在農(nóng)民也認識到“一燒了之”是無可奈何之舉。但苦于成本太高，加之農(nóng)時不等人，只好燒之。現(xiàn)在由農(nóng)業(yè)機械來解決這個問題。一套中型機械一天可以處理60—100畝秸稈，可替代240人以上的工作量；大型機械處理效率是6~20畝/h。機械化處理秸稈的費用約為人工的1/40~1/10。在成本大大降低，而價值不變的情況下，大規(guī)模利用秸稈，使之成為一個頗具競爭力的新興產(chǎn)業(yè)或將成為現(xiàn)實。

1、發(fā)達國家農(nóng)作物秸稈機械化利用現(xiàn)狀

在發(fā)達國家，農(nóng)作物秸稈機械化利用已經(jīng)有將近100年的發(fā)展歷史，目前國際上最大的三家設備制造商分別是德國克拉斯公司、美國凱斯·紐荷蘭公司、美國約翰迪爾公司。他們生產(chǎn)的裝備種類齊全，配套性能高，可實現(xiàn)秸稈利用的全程機械化。正是由于其機械化水平較高，使得發(fā)達國家的農(nóng)作物秸稈幾乎達到100%的再利用（秸稈還田部分除外），歐洲國家的秸稈還出口到中東國家。

發(fā)達國家使用的秸稈收獲機械大多為高密度大方捆或大圓捆打捆機，以歐洲普遍采用的德國克拉斯公司生產(chǎn)的1150型打捆機為例，其草捆尺寸可以達到500mm×800mm×（700~2400）mm，密度達到200~250kg/m3，作業(yè)效率高、草捆便于運輸和儲存，設備價格也很高。另外，與打捆機相配套的摟草機、裝載設備、運輸設備齊全。上述3家企業(yè)生產(chǎn)的小方捆打捆機（草捆尺寸460mm×360mm×（400~1100）mm，密度約150kg/m3左右）已經(jīng)不在發(fā)達國家銷售，僅向發(fā)展中國家出口。就發(fā)達國家來看，高密度、大型化仍然是其重點發(fā)展方向。

2、我國農(nóng)作物秸稈機械化利用進展

我國秸稈機械化利用起步于2000年左右，在引進國外機械、設備的基礎上，陸續(xù)研發(fā)了小圓捆打捆機、正牽引小方捆打捆機、側牽引小方捆打捆機以及二次壓縮機等產(chǎn)品，高密度大方捆和大圓捆打捆機已有技術突破，表現(xiàn)不俗。全國生產(chǎn)秸稈收集處理機具的企業(yè)己超過百家，其中進入國家農(nóng)機購置補貼目錄的秸稈撿拾打捆機140種、摟草機53種、秸稈還田機500多種、免耕播種機100多種，翻轉犁和聯(lián)合整地機300多種，盡管小量需求專用機具品種不夠完善，有待加快研發(fā)制造，但大眾用戶需求機具產(chǎn)品可以滿足生產(chǎn)作業(yè)要求。值得一提的是，我國急需的帶棒玉米青貯收獲機、大型青飼（秸稈）料收獲機等產(chǎn)品取得重大突破，成為秸稈產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅動器。目前我國生產(chǎn)供應的農(nóng)機產(chǎn)品，從秸稈收獲、撿拾、打捆到運輸、集垛、飼料化處理等。一批新裝備和機械投入市場，大大加快了我國秸稈機械化利用步伐。

天津市通過推廣秸稈還田機械化、保護性耕作機械化等技術，秸稈還田面積達到129.86萬畝。建成了一批秸稈氣化爐。山東省探索出采用機械化保護性耕作秸稈覆蓋免耕、秸稈收獲還田、秸稈青貯、秸稈顆粒飼料加工、秸稈氣化、秸稈栽培食用菌、秸稈有機肥加工、秸稈工藝品加工等8種綜合利用方式，使70％以上的秸稈變廢為寶，為農(nóng)民每年增加收入10億多元。

陜西省組織科技人員大膽探索，聯(lián)合攻關，擴大示范，面上推廣，針對不同利用方式，研制推廣了一大批先進適用的新機具和新技術。在長安等57個秸稈綜合利用禁燒區(qū)與重點區(qū)建立萬（千）畝機械化利用示范田、示范基地，通過舉辦培訓班、召開現(xiàn)場會、講座和新聞媒體宣傳等多種形式，示范引導農(nóng)民應用秸稈機械化綜合利用技術。農(nóng)機部門集中資金，扶持小麥秸稈撿拾收集和玉米秸稈飼草加工企業(yè)（大戶），形成公司+基地+農(nóng)戶的產(chǎn)業(yè)化運作模式，每噸秸稈機手收入約100元，運輸戶收入30元，企業(yè)收入約120元，雇工農(nóng)民季節(jié)性現(xiàn)金收入約800元，實現(xiàn)了政府、企業(yè)和農(nóng)民多贏的局面。省、市、縣財政累計投入2億多元，秸稈綜合利用機械擁有量達到23萬多臺；建立萬（千）畝示范田、示范基地近百個，建設秸稈機械化綜合利用合作社200多家；玉米秸稈加工利用企業(yè)和加工戶達3000多戶，帶動秸稈機械化加工農(nóng)戶18000戶。全省小麥玉米秸稈機械化綜合利用面積達到2650多萬畝，機械化綜合利用水平達到85%，其中重點禁燒區(qū)達到95%以上，為全省經(jīng)濟、社會發(fā)展做出了重要貢獻。

各地區(qū)不斷地加大對秸稈能源化利用的投入，在發(fā)展秸稈氣化、固化的基礎上，秸稈發(fā)電也形成了一定的規(guī)模。近年來，國內首個投產(chǎn)發(fā)電的國家級生物質發(fā)電工程，由國家電網(wǎng)公司所屬國能生物發(fā)電有限公司投資建設，國能單縣生物質發(fā)電項目1×2.5萬kW機組正式投產(chǎn)。目前江蘇、山東等秸稈發(fā)電總裝機容量各約120萬kW。國家對秸稈發(fā)電實行優(yōu)惠電價政策，上網(wǎng)電價高出燃煤發(fā)電0.25元/kW·h，并且還可以享受稅收減免等一系列政策。我國第一個國產(chǎn)化秸稈直燃發(fā)電示范項目在江蘇宿遷點火運行。這一項目每年發(fā)電量1.32億度，可節(jié)約標準煤10萬噸，減排二氧化碳22萬噸，使當?shù)剞r(nóng)民增收5000萬元。由中國節(jié)能投資公司投資2.48億元建設，采用我國自主研發(fā)的秸稈燃料系統(tǒng)以及專門燃燒秸稈的循環(huán)流化床燃燒鍋爐，有效地解決了非規(guī)格化秸稈包輸送和多種秸稈混燒難題。

3、我國農(nóng)作物秸稈利用對機械化的需求

推進秸稈肥料化、飼料化、燃料化、基料化和原料化利用，要徹底打贏秸稈禁燒和綜合利用這場戰(zhàn)役，必須依靠農(nóng)業(yè)機械這個重武器裝備。從農(nóng)作物秸稈綜合利用的主要技術路徑看，無論是農(nóng)作物秸稈保留在田間就地直接還田，還是收集轉移出田間資源化綜合利用，首先都需要使用相關農(nóng)業(yè)機械作業(yè)機組來完成收集處理任務。可以預料，秸稈處理必將成為農(nóng)村新興產(chǎn)業(yè)，必然增加秸稈直接還田、收集、運輸與秸稈覆蓋下播種等作業(yè)相關機具提出大量新需求。

秸稈收集處理有多種方案，需求機具品類多，農(nóng)機供給基本充足。我國以玉米、小麥、水稻為主的農(nóng)作物秸稈田間保留還田和收集處理，在不焚燒秸稈的前提下，各地農(nóng)藝制度的不同，有多種作業(yè)方案，例如秸稈田間還田作業(yè)模式主要有，玉米、小麥秸稈全量保留田里使用翻轉犁深埋方式；水稻稻草全量保留田里使用平地打漿機深埋泥漿里方式；秸稈還田機粉碎還田或聯(lián)合整地機秸稈與根茬耙混處理作業(yè)方式；玉米保留根茬與部分玉米秸稈田面覆蓋與小麥全量秸稈覆蓋免耕播種方式；田間秸稈摟集成條打捆處理方式；玉米機收獲后集條放置方式等，因此這項技術推廣應用涉及到需要增加的機具，包括耕整地機械、種植施肥機械、收獲機械、畜牧機械、農(nóng)業(yè)運輸機械五大品類，秸稈撿拾打捆機、摟草機、自動撿拾裝卸車、撿拾集垛和裝卸車、牧草撿拾壓垛機、秸稈還田機、平地打漿機、翻轉犁、聯(lián)合整地機，玉米免耕播種機、小麥免耕播種機、帶集條放置或者秸稈收集倉的玉米收獲機、小型移動式壓捆裝備、裝卸叉式裝置等40余個品種。

三、我國目前秸稈機械化利用的特點

1、利用途徑不斷拓寬

秸稈由過去僅用作農(nóng)村生活能源和牲畜飼料，拓展到肥料、飼料、燃料、食用菌基料和工業(yè)原料等多個領域。秸稈能源化利用發(fā)生質的飛躍，從農(nóng)戶低效燃燒發(fā)展到秸稈直燃發(fā)電、秸稈沼氣、秸稈固化、秸稈干餾等高效利用。截至2019年底，全國投產(chǎn)的秸稈直燃發(fā)電項目290多個，總裝機容量1200多萬kW年可消耗秸稈1.1億噸。秸稈人造板、秸稈木塑等高附加值產(chǎn)品實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，部分產(chǎn)品已在奧林匹克公園、奧運村、世博會等多項重大工程中得到應用。

2、技術水平明顯提高

通過自主創(chuàng)新、引進吸收，多項秸稈綜合利用機械和技術取得突破。秸稈沼氣、秸稈固化、秸稈人造板、秸稈木塑等綜合利用技術以及秸稈聯(lián)合收獲、粉碎、拾揀打包等機械裝備得到廣泛應用推廣；秸稈乙醇高效轉化酶技術研發(fā)取得階段性成果；秸稈直燃發(fā)電技術裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化；秸稈清潔制漿等技術的應用實現(xiàn)了部分造紙工業(yè)污水循環(huán)利用和達標排放；自主研發(fā)的秸稈人造板粘合劑已實現(xiàn)甲醛零排放，相關技術指標達到國際先進水平。

3、綜合效益顯著提升

通過推進秸稈綜合利用，重點地區(qū)的秸稈焚燒問題基本得到解決，同時還帶動了農(nóng)村剩余勞動力就業(yè)，秸稈綜合利用成為促進農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收的重要途徑。僅我國秸稈直燃發(fā)電消耗秸稈，為農(nóng)民增收550多億元，并帶動農(nóng)民就業(yè)和周邊運輸服務業(yè)的發(fā)展。秸稈機械化還田消化秸稈1.07億噸，有力的改良了土壤結構、促進了糧食穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)；養(yǎng)畜消耗秸稈2.18億噸，相當于節(jié)約糧食5000萬噸。目前全國秸稈綜合利用率約55%，進一步利用潛力巨大。

我國秸稈機械化綜合利用發(fā)展研究（下） ♂

我國秸稈機械化綜合利用發(fā)展研究（下）

四、秸稈機械化利用存在的問題

1、認識不到位

一些地方和群眾對秸稈的潛在價值以及就地焚燒的危害性認識不足，秸稈用之為寶、棄之為害的理念還沒有深入人心。許多地方下大力氣抓秸稈禁燒，主要精力放在“堵”上，忽視了秸稈綜合利用這條增加農(nóng)民收入、改善農(nóng)民生活環(huán)境“疏”的渠道。

2、政策支持力度不夠

國家已經(jīng)出臺了財政補貼、稅收優(yōu)惠、技術推廣等一系列鼓勵秸稈綜合利用的政策，但配套措施不健全，難以形成政策合力；資金投入不足，農(nóng)民對秸稈綜合利用積極性不高；一些秸稈綜合利用新興產(chǎn)業(yè)需要優(yōu)惠政策扶持。如高效、清潔、應用前景廣泛的戶用秸稈成型燃料專用爐具沒有納入購機補貼，缺少支持。

3、產(chǎn)業(yè)化程度較低

秸稈分布分散、密度低、季節(jié)性強，收集儲運成本較高，專業(yè)的服務體系尚未建立，服務市場難以形成，制約了秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時，秸稈綜合利用企業(yè)規(guī)模普遍較小，缺乏龍頭企業(yè)的帶動，加工轉化能力不高，難以推動秸稈大規(guī)模綜合利用的發(fā)展。

4、科技支撐能力不足

秸稈綜合利用技術系統(tǒng)性研究不足，一些關鍵性技術難題尚未突破。如秸稈便捷處理設施配套不足，適應規(guī)模化利用、便于操作的還田、打捆機具亟待技術升級；秸稈固化與炭化生產(chǎn)設備耗能高、關鍵部件壽命短；秸稈綜合利用機械尚未形成完整的配套體系，機械化技術的成套化、集成化、大型化、智能化水平低，不能適應規(guī)?；a(chǎn)要求；目前我國土地流轉率40%，以家庭機械化農(nóng)場為主流的規(guī)?；?jīng)營發(fā)展迅猛，但與此相適應的秸稈利用機械成套化、集成化、大型化發(fā)展遲緩；秸稈機械化利用之社會化服務有待拓展。

五、我國秸稈機械化綜合應用的著力點

為了促進我國機械化秸稈利用，使之成為一個新興產(chǎn)業(yè)，從機械化設備角度看，應建立和完善以下體系：

1、秸稈收集處理機械化

為解決茬口緊的多熟農(nóng)區(qū)秸稈收集、處理困難等問題， 應加快建立秸稈收集和物流體系，推廣農(nóng)作物聯(lián)合收獲、粉碎、撿拾打捆全程機械化，對收獲后留在田間的秸稈進行及時高效的處理。我國在引進消化吸收國外先進技術的基礎上，通過自主創(chuàng)新，在秸稈機械化收獲、粉碎、打捆、運輸?shù)冉斩捥镩g機械化處理技術領域取得了一大批成果，開發(fā)了一系列具有自主知識產(chǎn)權并適合我國國情的各種類型、不同規(guī)格的秸稈還田粉碎機和打捆機、壓塊機、青貯機等，相關機具的技術和制造水平均接近國際先進水平。應盡快量產(chǎn)，加快推廣應用。

2、秸稈肥料化利用機械體系

秸稈還田技術主要包括秸稈機械粉碎還田、保護性耕作、快速腐熟還田、堆漚還田、以及生物反應堆等方式，其機械化配套設備可以大大提高勞動生產(chǎn)率，應大力推動其技術應用與發(fā)展。

3、秸稈飼料化利用機械體系

秸稈飼料化利用主要指通過青貯、微貯、揉搓絲化、 壓塊等處理方式，把秸稈轉化為優(yōu)質飼料。青貯、微貯是指利用貯藏窖等，對秸稈進行密封貯藏，經(jīng)過一定的物理、化學或生物方法處理制成飼料，飼喂牛、馬、羊等大牲畜，并將其糞便還田，即過腹還田。對提高秸稈飼料的營養(yǎng)成分等作用顯著，具有簡單易行、省功省時，便于長期保存，全年均衡供應飼喂等特點，既解決了冬季牲畜飼料缺乏等問題，又節(jié)省了飼料糧，具有廣闊的推廣應用前景。揉搓絲化可有效改變秸稈的適口性和轉化率。秸稈壓塊飼料便于長期保存和長距離運輸。

4、秸稈能源化利用機械體系

秸稈能源化利用技術主要包括秸稈沼氣（生物氣化）、 秸稈固化成型燃料、秸稈熱解氣化、直燃發(fā)電和秸稈干餾等方面的配套機械化。

5、秸稈生物轉化生產(chǎn)食用菌機械體系

食用菌是真菌中能夠形成大型子實體并能供人們食用的一種真菌，食用菌以其鮮美的味道、柔軟的質地、豐富的營養(yǎng)和藥用價值備受人們青睞。由于秸稈中含有豐富的碳、氮、礦物質及微量元素等營養(yǎng)成分，且資源豐富，成本低廉，因此很適合做多種食用菌的培養(yǎng)料，通常由碎木屑、棉籽殼、稻草和麥麩等構成。目前，利用秸稈栽培食用菌品種較多，有平菇、姬菇、草菇、雞腿菇、貓木耳等十幾個品種，而且有些品種的廢棄菌棒（袋）料可以作為另一種食用菌的栽培 基料，不僅提高了生物轉化率，延長了利用鏈條，而且減少了對環(huán)境的污染。

6、秸稈炭化、活化機械投備

秸稈的炭、活化技術是指利用秸稈為原料生產(chǎn)活性炭技術，因秸稈的軟、硬不同，可分為兩種生產(chǎn)加工方法。稻草、麥秸、稻殼等，可采用高溫氣體活化法，即把軟質秸稈粉碎后在高壓條件下制成棒狀固體物，然后進行炭化，破碎成顆粒，通過轉爐與900℃左右水蒸汽進行活化造孔，再經(jīng)過漂洗、干燥、磨粉等工藝制成活性炭。棉柴、麻桿等，可采用化學法。即把硬質秸稈粉碎成細小顆粒狀，篩分后烘干水份控制在 25%左右。經(jīng)過氯化鋅、磷、酸、鹽酸等，配制成適合的波美度和 pH 值溶液浸泡 4~8 小時，進行低溫炭化（250~350℃）和高溫活化（360~450℃），再經(jīng)回收（把消耗的原料稀出再經(jīng)過煮、漂洗、烘干、篩分、磨粉等工藝）制成活性炭。

7、以秸稈為原料的加工業(yè)利用機械化

秸稈作為一種天然纖維素纖維，生物降解性好，可以作為工業(yè)原料，如紙漿原料、保溫材料、包裝材料、各類輕質板材的原料，可降解包裝緩沖材料、編織用品等，或從中提取淀粉、木糖醇、糖醛等。其中，最主要作為紙漿原料。 可用于造紙纖維原料的秸稈為禾草類，包括稻草、麥稈、高粱稈、玉米稈等。其中，麥秸是造紙重要的非木纖維資源，其他秸稈尚未大量使用。造紙用麥秸占總量的 30%以上，主要集中在麥秸主產(chǎn)區(qū)的河南、安徽、山東、河北等省。采用清潔生產(chǎn)工藝科學使用秸稈生產(chǎn)非木紙漿、秸稈板。

秸稈七大應用領域，粗略計算配套的機械應包括10個大類、300多種品種。其機械產(chǎn)品的市場潛在需求，預測約在1800億~4500億元，對農(nóng)機企業(yè)來說，是巨大的發(fā)展機遇。

六、加快我國機械化秸稈綜合利用的建議

1、加強組織領導

充分發(fā)揮秸稈綜合利用統(tǒng)籌協(xié)調機制作用，明確分工、加強部門配合。各地要結合本地實際，編制本地區(qū)秸稈綜合利用實施方案，堅持疏堵結合、以疏為主，推進秸稈綜合利用與新農(nóng)村建設、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效和農(nóng)民增收相結合，突出高附加值利用等。搞好統(tǒng)籌規(guī)劃和組織協(xié)調，認真組織實施，做到領導到位，責任到人，目標明確，重點突出，將秸稈綜合利用實施方案的主要目標和重點任務，按年度逐級分解到各級政府及相關部門，建立考核制度，加強目標考核。
2、完善政策措施

針對秸稈綜合利用的不同方式、不同途徑，研究完善促進秸稈綜合利用的相關政策、配套措施。落實好鼓勵秸稈綜合利用稅收優(yōu)惠政策；研究將符合條件的秸稈綜合利用產(chǎn)品納入節(jié)能、環(huán)境標志等產(chǎn)品政府采購清單；研究完善秸稈肥料化、飼料化、原料化、能源化利用扶持政策，把秸稈綜合利用機械作為農(nóng)機購置補貼的優(yōu)先項目，給予重點支持；地方機補資金疊加使用，加快其機械化發(fā)展，迅速提高其機械化水平；加大各級政府及相關部門資金支持力度，引導社會力量和資金投入，建立多渠道、多層次、多方位的融資機制。
3、加快技術創(chuàng)新

加強秸稈綜合利用新技術、新方法的研究推廣。鼓勵秸稈綜合利用機械企業(yè)，積極引進開發(fā)先進實用的秸稈收集、儲運、利用技術工藝和裝備。對其機械的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，國家應予專項資金扶持，支持其迅速形成規(guī)?；a(chǎn)能；扶持引導基層農(nóng)機服務組織的發(fā)展，加快秸稈綜合利用機械化技術的推廣應用。
4、強化宣傳引導

通過各種形式，大力宣傳秸稈綜合利用促進資源節(jié)約、環(huán)境保護、農(nóng)民增收等方面的重要意義，采取面向基層，貼近農(nóng)民，生動活潑的形式，普及相關知識和技術，宣傳有關政策、典型經(jīng)驗和做法，用技術指導群眾，用示范帶動群眾，用效益吸引群眾，逐步提高全社會對秸稈綜合利用的意識和自覺性。推動秸稈綜合利用機械化社會服務體系的發(fā)展，為秸稈利用提供全方位、系列化、成龍配套的服務，促使其形成規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展格局，增加農(nóng)民收入，提高資源利用水平，支持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。